节水灌溉理论与技术

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出版者:武汉大学出版社
作者:罗金耀 编
出品人:
页数:333
译者:
出版时间:2003-10
价格:30.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787307038301
丛书系列:
图书标签:
  • 节水灌溉的必要性
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具体描述

本书全面论述了跨流域调水工程规划调度决策理论与应用,论证了自优化模拟决策的最优化和收敛性,得出了大系统多目标多层次分解协调模型、交互式模糊多目标层次分析综合协商模型、大型渠道工程优化设计模型、跨流域调水系统来用水中长期预报模型、实时优化调度模型等,并结合南水北调东、中线调度中的重要问题进行了大量计算分析及应用研究。

本书可供从事水利工作特别是跨流域调水工程规划人员和水资源系统分析人员参考,也可作为水利院校、专科生和研究生的参考书。

书籍简介:全球气候变化背景下的区域水资源可持续管理 作者: [请在此处填写作者姓名,例如:李明 / 王芳] 出版社: [请在此处填写出版社名称,例如:科学技术出版社 / 高等教育出版社] 出版日期: [请在此处填写出版年份,例如:2024年] --- 引言:新常态下的水资源严峻挑战 当前,全球正经历着前所未有的气候变化浪潮,极端天气事件(如长期干旱、特大洪涝)的频率和强度显著增加,这直接对区域水资源的稳定供给和可持续利用构成了严峻挑战。传统的、基于历史数据的供需平衡管理模式已难以为继,亟需转向基于未来不确定性的、更加科学和韧性的管理框架。 本书《全球气候变化背景下的区域水资源可持续管理》正是立足于这一时代背景,系统性地探讨了在气候变化驱动下,区域水资源系统如何面临压力、如何进行适应性管理,以及如何构建适应未来变化的韧性水系统。全书聚焦于宏观的区域尺度,强调跨学科的知识融合,旨在为政策制定者、水资源规划师、环境工程师以及相关研究人员提供一套前瞻性、可操作的管理理论与实践指导。 第一部分:气候变化对区域水循环的深层影响 本部分首先深入分析了气候变化如何重塑区域水文过程,为后续的管理策略奠定理论基础。 第一章:气候变化驱动下的区域水文循环重构 本章详细阐述了全球气候模型(GCMs)和区域气候模型(RCMs)的最新进展,重点分析了升温、降水格局改变(特别是极端降水事件增加)对区域径流、蒸散发、地下水补给的影响。我们探讨了“气候敏感性”的概念,即不同地理单元对气候驱动力的响应差异,并引入了水文情景分析工具,用于模拟未来不同排放路径下(如SSP2-4.5, SSP5-8.5)的水资源可用性变化。本章特别关注了冰川融化加速对依赖冰雪融水灌溉和城市供水的下游区域的影响,量化了季节性水资源时空分布的剧烈变化。 第二章:水资源脆弱性与风险评估框架 本章构建了一套多维度的区域水资源脆弱性评估框架。该框架不仅考虑了自然系统的物理要素(如水资源储量、气候变率),更整合了社会经济系统的暴露度和敏感性。我们详细介绍了基于GIS和遥感的干旱指数(如SPEI、PDSI)在区域尺度上的集成应用,并引入了系统动力学方法,模拟气候压力、社会需求增长与水利基础设施限制之间的复杂反馈机制。风险评估部分侧重于识别“临界点”(Tipping Points),即系统可能发生不可逆转变化的关键阈值。 第二部分:适应性水资源规划与多目标优化 面对不确定性,传统的“刚性”规划方案必须向“适应性”管理转型。本部分的核心在于提供适应未来不确定性的规划工具和决策支持系统。 第三章:基于情景的适应性水资源规划方法 本章的核心是“规划适应性”(Planning for Adaptability)。我们摒弃了单一最优解的预测模式,转而采用情景规划(Scenario Planning)和鲁棒优化(Robust Optimization)技术。情景规划允许决策者在多个合理但相互冲突的未来情景下测试不同政策组合的有效性和稳健性。鲁棒优化则旨在寻找在所有预设情景下表现“足够好”的决策方案,而非在特定情景下表现“最好”。本章提供了构建适应性水库调度规则和跨年度水量分配方案的实操案例。 第四章:非常规水资源调控与供水多元化战略 气候变化背景下,常规地表水和地下水资源波动加剧,迫使区域管理必须大力发展非常规水资源。本章详细探讨了水循环的“再激活”策略。内容涵盖了: 1. 城市水循环利用与中水回用: 从技术标准、经济激励到公众接受度的全链条分析。 2. 雨洪资源收集与利用(Stormwater Harvesting): 特别关注于城市海绵体建设的流域尺度协同效应。 3. 海水淡化与非常规水源的能源-水耦合优化: 评估在能源结构转型背景下,高能耗海水淡化的区域可行性与环境可持续性。 4. 非常规地下水资源(如深层咸水)的适度开发管理与环境风险控制。 第三部分:面向韧性的水治理体系与协同机制 水资源管理不仅仅是技术问题,更是复杂的社会-技术系统治理问题。本部分着眼于提升管理体系的响应速度、学习能力和包容性。 第五章:跨界水资源冲突的协同治理与协商机制 区域水系统往往跨越行政边界,气候变化加剧了上下游、左右岸之间的水资源竞争。本章侧重于制度和治理层面,探讨了区域水事冲突的根源分析。我们介绍了基于参与式决策(Participatory Decision-Making)的协商机制设计,包括多利益相关方对话平台、利益交换(Water Trading)的可能性与限制,以及如何利用“共同治理”(Co-governance)框架来增强区域水资源协议的执行力。 第六章:水利基础设施的韧性设计与动态维护 传统的水利工程设计多基于“百年一遇”的标准,但气候变化要求我们重新审视这些设计标准。本章探讨了如何将气候变化风险纳入基础设施规划的全生命周期。内容包括: 1. “基于性能的工程设计”(Performance-based Design): 允许系统在极端事件下仍能维持基本功能,而非追求完全不被破坏。 2. 灰色与绿色基础设施的集成(Gray-Green Integration): 如何利用湿地、生态缓冲带等自然解决方案来增强现有水利设施的抗冲击能力。 3. 动态资产管理: 利用物联网(IoT)和大数据技术对水利设施进行实时健康监测,实现预防性维护与快速恢复机制的建立。 第七章:气候适应性融资与激励政策 水资源可持续管理需要大规模的资金投入。本章分析了区域水适应性项目的主要融资渠道,并探讨了如何设计有效的经济激励政策来引导行为改变。内容涵盖了基于水价值的定价机制(Value-based Pricing)、水资源绩效补贴、以及如何通过公私合营(PPP)模式吸引社会资本投入气候适应性水利项目。 结语:构建面向未来的水安全共同体 本书最终强调,在气候变化这一全球性挑战下,区域水资源的可持续管理是一项需要持续学习和动态调整的长期工程。成功实现水安全,依赖于科学工具、适应性规划、有效治理和跨界协作的有机统一。本书为读者提供了理解并应对这些复杂挑战所需的核心理论框架和实践工具。 --- 本书特色: 跨学科视角: 深度融合了气候科学、水文学、系统工程学、经济学和公共管理学的前沿理论。 强调不确定性: 完全摒弃了确定性规划思维,核心方法论基于情景分析和鲁棒性设计。 区域尺度聚焦: 案例分析和方法论构建均以解决区域性、流域性的实际水问题为导向。 实践导向: 提供了从风险评估到政策设计、再到工程实施的完整技术路线图。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计简约而不失专业感,那种深沉的墨绿色调,让人一眼就能感受到其中蕴含的厚重知识。我原本只是想找一本关于农业现代化的科普读物,没想到翻开后,才发现它深入到了一个我之前完全不了解的领域——土壤水力学和根系吸收机制。书中对不同灌溉方式(如滴灌、微喷灌)的理论基础分析得极其透彻,不仅仅是停留在“怎么做”的层面,而是详细阐述了“为什么这样做有效”。特别是关于作物需水模型的那几章,作者似乎把几十年的田间观测数据都浓缩在了公式和图表中,即便是初次接触这些复杂数学模型的读者,也能从附带的详细解析中窥见一二。我记得有一段描述不同气候带下水分蒸散发的差异,那种细腻的观察和严谨的推导,让我仿佛置身于烈日炎炎的戈壁滩上,深刻体会到每一滴水的宝贵。这本书绝非一本轻松的读物,它需要读者投入时间和精力去消化那些专业术语和实验数据,但收获绝对是值得的,它为我打开了一扇通往科学高效用水管理的大门。

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这本书的叙事风格非常独特,它似乎有一种魔力,能把枯燥的物理和化学原理讲得引人入胜。我原本对水资源分配模型这类话题总是敬而远之,总觉得那是专家闭门造车的理论。然而,作者巧妙地运用了大量的历史背景和发展脉络来串联技术迭代的过程。比如,书中对传统漫灌方式的弊端进行批判时,并非简单的指责,而是从社会经济发展和人力成本增加的角度进行了剖析,让人感同身受。阅读过程中,我时常会停下来,反复琢磨那些关于“水足迹”和“虚拟水”的讨论。这些概念的引入,极大地拓宽了我对“节水”一词的理解,它不再仅仅是农业技术层面的优化,更上升到了全球资源配置和粮食安全的战略高度。这本书的语言平实而精准,没有过多华丽的辞藻,却字字珠玑,像是在与一位循循善诱的智者对话,让人在不知不觉中提高了自己的认知边界。

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从排版和印刷质量来看,这本书的出版方确实下了大功夫。图表的清晰度和色彩还原度令人赞叹,这对于一本涉及光谱分析和遥感监测技术的书籍来说至关重要。我尤其喜欢书中附带的那几张关于不同节水灌溉系统在不同时间尺度下的能耗对比图,那些曲线的交汇和分离点,清晰地揭示了经济效益和环境效益的平衡点。尽管内容涉及大量的工程计算和参数选择,但作者在章节末尾设置的“思考题与实践建议”,极大地激发了读者的主动探索欲望。我尝试着按照书中的建议,用一套简化的数据进行了一次小范围的灌溉调度模拟,结果发现比我以往凭经验调整的用水量要节约约百分之十五,效果立竿见影。这本书的价值,在于它提供了一套完整的、可操作的思维框架,而不是一堆孤立的知识点,它教会你如何像工程师一样思考水资源的利用效率。

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拿到手时,我就被这本书的结构所吸引,它像是一部精心编排的交响乐,从宏观的区域水资源评估,逐步聚焦到微观的田间管理决策。我特别欣赏作者在技术应用部分所展现出的务实精神。他们没有空谈理想化的“完美灌溉”,而是结合了不同土质、坡度和作物生长期的实际案例进行分析和对比。比如,在介绍压力补偿式滴头时,文字描述非常生动,甚至提到了不同材料在长期使用后可能出现的物理老化问题,这显示出作者深厚的实践经验。有一次我正为自家果园的地下滴灌系统管道堵塞问题焦头烂额,无意中翻到书中关于水质预处理和维护策略的章节,茅塞顿开。书中关于生物膜控制的建议,比我之前咨询的农技人员的经验更加系统和前沿。这种理论与实践的无缝对接,让这本书的价值远超一本纯粹的学术著作,它更像是一位经验丰富的水利工程师常驻案头的工具书。

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与其他一些只关注设备参数的书籍不同,这本书的核心魅力在于它对“系统集成”的强调。作者似乎力图构建一个涵盖天气预报、传感器网络、决策支持系统(DSS)和土壤墒情反馈的闭环管理体系。在探讨物联网(IoT)在精准灌溉中的应用时,书中详细描述了数据采集的鲁棒性和数据传输的安全性问题,这显示出作者对信息技术发展趋势的敏锐洞察。我印象最深的是关于“弹性灌溉”的论述,即如何根据未来短期天气预报的不确定性来调整当日的灌溉量,这种前瞻性的管理哲学,真正体现了现代农业对气候变化的适应性。阅读完毕后,我不再仅仅关注水泵的扬程或者喷头的流量,而是开始思考如何将这些碎片化的技术整合成一个高效、智能的生态系统。这本书无疑是一部里程碑式的著作,它成功地将传统的水文学、土壤学与最前沿的数字化技术完美地编织在一起,为未来的智慧农业提供了坚实的理论基石。

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